Semaphore当前在多线程环境下被扩放使用,操作系统的信号量是个很重要的概念,在进程控制方面都有应用。Java 并发库 的Semaphore 可以很轻松完成信号量控制,Semaphore可以控制某个资源可被同时访问的个数,通过 acquire() 获取一个许可,如果没有就等待,而 release() 释放一个许可。比如在Windows下可以设置共享文件的最大客户端访问个数。
Semaphore实现的功能就类似厕所有5个坑,假如有10个人要上厕所,那么同时只能有多少个人去上厕所呢?同时只能有5个人能够占用,当5个人中 的任何一个人让开后,其中等待的另外5个人中又有一个人可以占用了。另外等待的5个人中可以是随机获得优先机会,也可以是按照先来后到的顺序获得机会,这取决于构造Semaphore对象时传入的参数选项。单个信号量的Semaphore对象可以实现互斥锁的功能,并且可以是由一个线程获得了“锁”,再由另一个线程释放“锁”,这可应用于死锁恢复的一些场合。
Semaphore维护了当前访问的个数,提供同步机制,控制同时访问的个数。在数据结构中链表可以保存“无限”的节点,用Semaphore可以实现有限大小的链表。另外重入锁 ReentrantLock 也可以实现该功能,但实现上要复杂些。
注意: 许可证为多个,意味着允许多个线程同时竞争资源,也可能导致数量不对。所以在竞争资源的情况下尽量少用多个许可证。
下面的Demo中申明了一个只有1个许可的Semaphore,而有1000个线程要访问这个资源,通过acquire()和release()获取和释放访问许可。
package a;
import java.util.concurrent.Semaphore;
class Bank{
int id=0;
public void setId(int a){
id=a+id;
}
public int getId(){
return id;
}
}
public class Sender implements Runnable{
private final Semaphore semasphore;
public Bank bank;
public Sender(Semaphore semaphore, Bank bank ){
this.semasphore=semaphore;
this.bank=bank;
}
@Override
public void run() {
try {
semasphore.acquire();
for (int i = 0; i <5 ; i++) {
bank.setId(10);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"一共存入了多少钱>>"+bank.getId());
}
semasphore.release();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"一共存入了多少钱>>"+bank.getId());
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Bank bank=new Bank();
Semaphore semaphore=new Semaphore(10,true);
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
Sender sender=new Sender(semaphore,bank);
new Thread(sender).start();
}
Thread.sleep(4000);
System.out.println(bank.getId());
}
}
打印结果:
Thread-9999一共存入了多少钱>>500000
500000